책소개
현재 널리 사용되고 있는 대표적인 전동기로는 직류 전동기, 동기 전동기와 유도 전동기의 교류 전동기, BLDC 전동기가 있다. 이들 전동기를 효과적으로 제어하기 위해서는 전동기 자체의 기본 동작원리, 구동방법, 제어이론 및 전력변환장치 등 여러 관련기술의 종합적인 습득이 필요하다. 이 책에서는 이러한 내용들을 한꺼번에 다루고 있으며, 또한 이들 기술에 대해 Matlab/Simulink를 이용하여 시뮬레이션 하는 방법에 대해서도 다루고 있다.
목차
CHAPTER 01 전동기의 기본 원리
1.1 전동기의 동작 원리
1.2 전동기의 토크 발생 조건
1.2.1 자계 에너지
1.2.2 직선 운동 기계
1.2.3 회전 기계
1.3 부하 시스템
1.3.1 부하 시스템의 운동 방정식
1.3.2 전동기의 동작 모드
1.4 전동기 구동 시스템의 구성
- 참고문헌
CHAPTER 02 직류 전동기의 토크 제어
2.1 직류 전동기의 구조
2.2 직류 전동기의 모델링
2.3 직류 전동기의 정상상태 특성
2.3.1 전기자 전압 제어
2.3.2 계자 자속 제어
2.4 직류 전동기의 과도상태 특성
2.5 전동기의 제어 시스템
2.5.1 제어계의 구성
2.5.2 제어계의 설계
2.6 직류 전동기의 전류 제어기
2.6.1 비례적분 전류 제어기
2.6.2 적분기 누적 방지(Anti-Windup) 기법
2.7 직류 전동기의 속도 제어기
2.7.1 비례적분 속도 제어기
2.7.2 IP(Integral and Proportional) 제어기
2.8 직류 전동기의 구동을 위한 전력 변환 장치
2.9 영구자석 직류 전동기의 시뮬레이션:Matlab Simulink
2.9.1 영구자석 직류 전동기와 기계 시스템
2.9.2 비례적분 전류 제어기
2.9.3 비례적분 속도 제어기
2.9.4 4상한 초퍼 구동 시스템
- 참고문헌
CHAPTER 03 BLDC 전동기
3.1 BLDC 전동기의 구조
3.1.1 BLDC 전동기와 영구자석 동기 전동기의 비교
3.1.2 BLDC 전동기의 종류
3.2 BLDC 전동기의 기본 구동 방법
3.3 BLDC 전동기의 모델링
3.4 BLDC 전동기 제어
3.4.1 속도 제어
3.4.2 PWM 기법
3.5 BLDC 전동기의 센서리스(Sensorless) 제어
- 참고문헌
CHAPTER 04 교류 전동기의 회전 원리
4.1 유도 전동기
4.1.1 구조적 특성
4.1.2 유도 전동기의 회전 원리
4.1.3 유도 전동기의 등가회로
4.1.4 유도 전동기의 특성
4.1.5 회전자 저항에 따른 토크 특성
4.1.6 유도 전동기의 정수 측정
4.1.7 유도 전동기의 속도 제어
4.1.8 유도 전동기의 속도 영역
4.2 동기 전동기
4.2.1 원통형 동기 전동기
4.2.2 돌극형 동기 전동기
4.2.3 동기 전동기의 기동
- 참고문헌
CHAPTER 05 교류 전동기의 모델링과 좌표 변환
5.1 유도 전동기의 모델링
5.1.1 고정자 권선의 인덕턴스
5.1.2 회전자 권선의 인덕턴스
5.1.3 고정자와 회전자 권선 간의 상호 인덕턴스
5.2 영구자석 동기 전동기의 모델링
5.3 좌표 변환
5.4 행렬식을 이용한 좌표 변환
5.4.1 abc축 좌표계 변수의 정지 좌표계 d-q축 변수로의 변환
5.4.2 정지 좌표계 변수의 회전 좌표계 변수로의 변환
5.5 복소수 벡터를 이용한 좌표 변환
5.6 유도 전동기의 d-q축 모델
5.6.1 임의의 각속도 로 회전하는 축에서의 전압 방정식
5.6.2 임의의 각속도 로 회전하는 축에서의 쇄교 자속식
5.6.3 d-q축 좌표계에서 표현된 유도 전동기의 토크
5.7 영구자석 동기 전동기의 d-q축 모델
5.7.1 매입형 영구자석 동기 전동기
5.7.2 표면 부착형 영구자석 동기 전동기
- 참고문헌
CHAPTER 06 교류 전동기의 벡터 제어
6.1 전동기의 순시 토크 제어
6.2 유도 전동기의 벡터 제어
6.2.1 유도 전동기의 순시 토크 제어
6.2.2 회전자 자속 기준 직접 벡터 제어
6.2.3 회전자 자속 기준 간접 벡터 제어
6.3 유도 전동기의 자속 추정
6.3.1 고정자 전압 방정식을 이용한 자속 추정 : 전압 모델
6.3.2 회전자 전압 방정식을 이용한 자속 추정 : 전류 모델
6.3.3 전압 모델과 전류 모델을 동시에 사용한 자속 추정 기법
6.4 유도 전동기의 자속 제어기
6.5 영구자석 동기 전동기의 벡터 제어
6.5.1 표면 부착형 영구자석 동기 전동기(SPMSM)의 벡터 제어
6.5.2 매입형 영구자석 동기 전동기(IPMSM)의 벡터 제어
- 참고문헌
CHAPTER 07 교류 전동기의 전류 제어기
7.1 히스테리시스 제어기
7.2 삼각파 비교 전류 제어기
7.3 d-q축 전류 제어기
7.3.1 정지 좌표계 d-q축 비례적분 전류 제어기
7.3.2 동기 좌표계 d-q축 비례적분 전류 제어기
7.3.3 전향 제어
7.3.4 복소수 벡터 동기 좌표계 비례적분 전류 제어기
- 참고문헌
CHAPTER 08 PWM 인버터(Inverter)
8.1 인버터
8.1.1 단상 인버터
8.1.2 3상 구형파 인버터
8.2 PWM 인버터
8.2.1 최적 변조 방식
8.2.2 삼각파 비교 변조 방식
8.2.3 3차 고조파 주입 변조 방식
8.2.4 공간 벡터 전압 변조 방식
8.3 불연속 변조 방식
8.4 옵셋(Offset) 전압을 이용한 변조 방식
8.5 과변조
8.5.1 과변조 기법의 종류
8.5.2 동적 과변조 기법
8.5.3 정적 과변조 기법
8.6 데드 타임(Dead Time)
8.6.1 데드 타임 보상
8.7 PWM 인버터에서의 상전류 측정
- 참고문헌
CHAPTER 09 교류 전동기의 고속 운전
9.1 유도 전동기의 약계자 제어
9.1.1 전압과 전류 제한 조건
9.1.2 최대 토크 발생을 위한 약계자 제어 기법
9.2 영구자석 동기 전동기의 약자속 제어
9.2.1 IPMSM의 약자속 제어 기법
9.2.2 SPMSM의 약자속 제어 기법
- 참고문헌
CHAPTER 10 속도 측정과 센서리스 제어
10.1 속도 및 위치 센서
10.1.1 레졸버
10.1.2 엔코더
10.2 증분형 엔코더를 이용한 속도 측정 방법
10.2.1 M 방식
10.2.2 T 방식
10.2.3 M/T 방식
10.3 센서리스(Sensorless) 제어
- 참고문헌
